碳纖維T300首先是由日本東麗公司在20世紀(jì)70年代發(fā)明的,隨后開發(fā)出三大系列碳纖維,分別是高強(qiáng)T系列、高模M系列、兼?zhèn)涓邚?qiáng)高模的MJ系列的碳纖維,近年來T700取代了T300成為新一代通用級碳纖維,實際上T800和T1000在日本及歐美某些國家已得到量產(chǎn)。
由于日本東麗公司在碳纖維行業(yè)的壟斷地位,該公司高強(qiáng)系列碳纖維已經(jīng)成為行業(yè)標(biāo)桿,說到技術(shù)參數(shù)必稱T300水平、T700水平、T1000水平等等。這里我們說一下碳纖維T300和碳纖維T700的區(qū)別。
從性能上看
T300和T700都具有相同的拉伸模量230Gpa和萍聚直徑7μm,但是在拉伸強(qiáng)度上,兩者差別很大,T300為3.53Gpa,而T700則達(dá)到了4.90Gpa,比前者足足高出了38.8%,而且T700的斷裂伸長提高了40%,體密度提高了2.27%。
從元素組成上看
經(jīng)過科學(xué)的試驗證實,T300和T700的化學(xué)組成主要為碳,前者質(zhì)量分?jǐn)?shù)為92.5%,后者為95.58%;其次是氮,前者為6.96%,后者為4.24%,相比之下T700碳含量明顯高于T300,碳化溫度比T300高,使得其含碳亮高和含氮量低。
從外表形貌看
由于紡絲工藝的不同,T300和T700的表面呈現(xiàn)出明顯不同的特征,其中T300的表面呈樹皮狀,并有明顯深淺不一的溝槽,是濕法紡絲工藝的特征。而T700則呈現(xiàn)出光滑的表面,是干噴濕紡絲工藝的特征。
從斷面的形貌看
T300和T700碳纖維內(nèi)部均呈現(xiàn)出顆粒狀的特征,原纖束結(jié)構(gòu)清晰可見,彼此之間有軸向微孔,纖維的致密性比較均勻。而且通過SEM圖像表面形貌也可以判斷出T300使用的工藝是濕紡原絲,而T700的工藝是用干噴濕紡原絲。濕法紡絲和干噴濕紡雖然只是短短的一段空氣層,但是對碳纖維性能的影響確實很大的。所以在整個生產(chǎn)工藝中,有很多細(xì)小的差別都會影響碳纖維最終性能。
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